活用物理實驗　增效物理教學

【摘 要】實驗是物理學科的重要內容。將物理實驗靈活地引入教學的不同階段，可以有效引導學生自主學習、探究學習，提高物理教學效果。基于此，本文分析在不同物理教學階段活用物理實驗的策略，以期為一線教師提供參考。

【關鍵詞】高中物理;物理實驗;應用策略

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）28-0098-02

物理實驗是物理學科必不可少的教學內容。將物理實驗恰當引入教學的各個階段，可以使學生產生學習興趣，有利于學生自主經歷設計、操作、驗證等一系列活動，掌握物理知識，鍛煉學習能力，提高物理學習效果。《普通高中物理課程標準（2017年版）》（以下簡稱“新課標”）立足物理實驗價值，要求教師靈活地應用物理實驗，引導學生從接受知識轉化為探究知識，使學生既可以有效掌握物理知識，又能形成科學探究能力、創新精神[1]。課前預習、課中學習和課后復習是物理教學的三個重要階段，所以，在高中物理教學中，教師要采用不同的策略在不同的教學階段應用物理實驗，增強物理教學效果。

1? ?活用物理實驗，引導學生自主學習

自主學習是學生轉變學習方式的具體表現[2]。高中生經過長期的學習，已積累了自主學習經驗，具備一定的自主學習能力。課前預習是學生自主學習的主要階段，教師要立足高中生的自主學習能力，把握課前預習時機，引導學生自主學習。將物理實驗應用于預習階段，可以使學生產生學習興趣，積極地進行探究，建立物理認知。

以“探究小車速度隨時間變化的規律”為例，在預習階段，教師可以將導學案上傳至教學平臺，幫助學生明確自學方向，有針對性地進行自主學習。

以下是“探究小車速度隨時間變化的規律”導學案。

學習要求：①下載老師上傳的資料包，自主預習新知內容，完成自主學習任務。②自主設計實驗，模擬實驗，總結實驗過程中遇到的問題。③采用在線的方式與小組成員交流實驗問題，解決問題，再次操作實驗。

學習任務：①弄清實驗目的。②確定實驗需要的器材。③模擬實驗，梳理實驗步驟和方法，解決實驗問題，完成實驗報告。

在導學案的輔助下，大部分學生主動利用課余時間，下載資料包，根據資料包和教材的內容，初步認知實驗內容。接著，遷移認知，設計實驗方案，有步驟、有方法地操作實驗，發現問題，解決問題，進一步地認知實驗，觀察實驗現象，透過現象把握物理知識。在此過程中，學生會及時記錄問題，將此作為課堂學習重點，便于提高課堂教學效果。由此可見，將物理實驗應用于課前預習階段，不僅可以使學生產生學習興趣，還可以使學生發揮自主性，初步認知物理實驗，有利于提高物理學習效果。

2? ?活用物理實驗，引導學生探究學習

物理課堂是學生學習物理的主要場所，探究興趣、探究活動是影響學生探究學習效果的主要因素。物理實驗具有直觀性、趣味性，可以調動學生的探究興趣;物理實驗可以生成探究活動，驅動學生逐步探究。所以，在物理課堂上，教師可以在不同教學環節活用物理實驗，引導學生探究學習。

2.1? 創設情境，調動興趣

探究興趣是學生進行探究學習的保障。新課標闡述了學習興趣的重要性，同時圍繞調動學生學習興趣提出了諸多要求，如挖掘適宜的教學資源、創設趣味性的教學活動等[3]。物理實驗是以具體場景展現物理知識的活動。盡管高中生的抽象思維有所發展，但在發展的過程中，形象思維仍在發揮作用。尤其在形象思維的作用下，高中生往往與直觀事物互動地建立認知。所以，在物理課堂教學中，教師可以將物理實驗應用于導入環節，創設實驗情境，激發學生的探究興趣，做好有效探究物理知識的準備。

以“摩擦力”的教學為例，在課堂導入環節，教師可先利用手邊的物品引導學生進行小實驗：將兩本書按照洗撲克牌的形式交疊在一起，同桌兩人，一人手持一本書對拉。在操作的過程中，不少學生使用了很大的力氣也沒能將兩本書拉開。立足此現象，教師可提出問題：為什么按照這樣的方式將書頁交疊在一起會很難拉開？在問題的作用下，學生主動圍繞操作現象遷移物理認知，聯想到摩擦力。根據學生聯想的內容，教師可以列舉一些物理現象，如將一張紙夾到書中向外拉、用黑板擦擦黑板等，引導學生思考這些現象中有什么種類的摩擦力，以及摩擦力是如何產生的。實踐表明，將物理實驗活用到導入環節，可以有效地創設物理情境，調動學生的探究興趣，使學生通過逐步探究了解物理新知，做好深入探究準備。

2.2? 組織活動，深入探究

深入探究物理實驗的過程，是學生理解物理知識的過程，也是學生掌握實驗方法、鍛煉實驗能力的過程。新課標根據學生的學習主體性，提出了實驗要求[4]。此要求在物理課堂上的落實，需要教師將實驗轉化為學習任務，驅動學生操作實驗，經歷實驗猜測、實驗設計、實驗操作、實驗驗證等活動，通過逐步探究，由淺入深地掌握物理知識，同時鍛煉探究能力，提高課堂學習的有效性。

以“導體的電阻”的教學為例，教師可以教材中的基礎內容為依據，設計實驗活動，借此拓展教學內容，使學生深入了解“電阻”。具體來說，教師可以依據歐姆定律以及電阻與電壓、電流的關系，以電阻大小由哪些因素決定為關鍵問題，組織探究電阻定律的實驗活動。在組織活動的過程中，教師可利用課件展示不同亮度的白熾燈泡，展示燈泡燈絲的粗細，鼓勵學生猜測影響電阻大小的因素。大部分學生積極思考，遷移物理知識，作出猜測。立足學生的猜測，教師可創設小組合作探究活動，鼓勵學生先與小組成員交流驗證猜測的方法，形成統一認知。接著，合作設計實驗。大部分小組使用控制變量法設計實驗，分別探究電阻與材料、長度、橫截面積的關系。據此，教師可提出問題：在分別探究電阻與材料、長度、橫截面積關系的時候，我們要測量哪些量？要如何測量？學生帶著問題繼續與小組成員交流。根據交流結果，教師追問：需要按照怎樣的步驟來操作實驗，在操作實驗的過程中要如何處理獲得的數據？此次提出問題之后，教師鼓勵學生合作操作實驗。在這一過程中，教師應巡視課堂，及時給予學生點撥。在操作結束后，教師則應鼓勵小組成員描述實驗方法、過程以及現象，講解實驗結論。根據學生展示的內容，教師或總結結論，或繼續提問，以此推動課堂教學活動的深入。由此可見，將物理實驗活用到新知講解環節，可以使學生成為物理探究的主人，自然而然地理解物理內容，鍛煉探究能力，實現預期的課堂學習目標。

3? ?活用物理實驗，引導學生拓展學習

拓展學習是新課標提出的一項要求。新課標中要求教師將學生從課堂帶入課外，引導學生應用所學知識實現拓展學習，加深對所學知識的理解，同時鍛煉創新能力。在課堂教學結束之后，教師可根據學生的課堂學習情況，設計物理實驗任務，驅動學生帶著任務操作，完成拓展學習。

以“研究影響滑動摩擦力的因素”為例，在課堂教學結束之后，教師可利用虛擬平臺，引導各小組成員在線交流，合作設計實驗方案。之后，在虛擬實驗平臺選擇力學實驗模塊操作實驗，虛擬實驗平臺中有大量的實驗器材，滿足學生的實驗操作需求。在操作實驗的過程中，學生可根據方案選擇不同的實驗器材，自主地進行在線模擬實驗。在模擬實驗的過程中，學生觀察實驗現象，記錄實驗數據，將獲取的信息以報告的形式加以展示，最后將完整的報告上傳到學習平臺，由教師下載點評。教師在點評時，要幫助各小組認識不足，總結實驗操作經驗，還可以展示具有創新性的操作方法和實驗步驟。這樣不僅可以激發學生參與物理實驗的興趣，還可通過操作實驗，鍛煉學生思維能力、操作能力，有利于提高學生的物理學習水平。

綜上所述，在高中物理教學中，教師要靈活地將物理實驗應用于課前、課中和課后階段，借助適宜的策略，引導學生自主學習、探究學習、拓展學習，由此讓學生產生濃厚的物理學習興趣，有效掌握物理知識，提高物理學習效果，同時提升物理教學有效性。

【參考文獻】

[1]張書良，廖振亮.基于核心素養的高中物理實驗操作能力提升的研究[J].中學物理教學參考，2020（17）.

[2]潘梅芳.探究高中物理實驗教學的方法[J].天天愛科學（教學研究），2020（9）.

[3]葉賢俊.基于新課改視野下的高中物理實驗教學[J].試題與研究，2020（21）.

[4]王雷.探尋核心素養下提高高中物理實驗課堂效果之路徑[J].數理化解題研究，2020（21）.

【作者簡介】

高圣基（1981～），男，漢族，吉林長春人，本科，中學一級教師。研究方向：物理教學、實驗研究。